MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在黃陵礦業(yè)鐵路專用線中的應(yīng)用及維護(hù)

王瑋

摘要：為滿足鐵路運(yùn)輸跨越式發(fā)展的需要，適應(yīng)黃礦鐵路專用線貨運(yùn)量的逐年增長，2010年公司新上MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。從設(shè)備結(jié)構(gòu)、安全性、可靠性、日常維護(hù)等方面對MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：聯(lián)鎖系統(tǒng)、應(yīng)用、維護(hù)、故障處理

計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的主要功能是保證鐵路行車安全。隨著鐵路信號技術(shù)的發(fā)展和鐵路計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)也成為提高鐵路運(yùn)輸能力、增加鐵路經(jīng)濟(jì)效益、改善員工勞動條件的一種現(xiàn)代化科學(xué)管理手段和新型技術(shù)。

一、MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的組成

MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是保證系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定的前提下，系統(tǒng)的硬件、軟件方面采用“模塊化”的思想設(shè)計開發(fā)的計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采用三取二制式，是三取二容錯計算機(jī)聯(lián)鎖，它采用了分布式多表決器進(jìn)行三取二表決，實現(xiàn)聯(lián)鎖機(jī)的三重系，以保證聯(lián)鎖機(jī)瞬間發(fā)生故障時，系統(tǒng)仍能無差錯、不間斷地工作。聯(lián)鎖機(jī)三取二可自動降級，降級模式為：3-2-1-0。三取二系統(tǒng)是三重容錯系統(tǒng)，但對外界來說是一套系統(tǒng)，他們之間沒有切換電路，其三重系的構(gòu)建完全在其內(nèi)部實現(xiàn)。以四大基本10模塊（道岔模塊、信號模塊、軌道模塊、零散模塊）為核心單元，以四大基本10組合（道岔組合、信號組合、軌道組合、零散組合）為接口對象，直接控制并監(jiān)測（內(nèi)部集成現(xiàn)有微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的功能）室外道岔、信號機(jī)、軌道電路及各種聯(lián)系電路。

MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系由：電源屏、控制臺、主機(jī)柜、擴(kuò)展機(jī)柜及室外分線盤組成。

二、MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)用后取得的良好效果

（1）安全性、可靠性高，MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是采用雙機(jī)熱備制式的，而且所有模塊全部采用三取二的安全原則，任何一個輸入輸出都完全由二套完全獨(dú)立的電路完成，提高了信號設(shè)備安全性、可靠性和穩(wěn)定性，完全符合“故障一安全”的原理。

（2）施工方便，在完全不影響安全運(yùn)輸?shù)那疤嵯逻M(jìn)行設(shè)備更新、改造，由于它采用“模塊化”設(shè)計。施工主要是把模塊插接件進(jìn)行對接，極大程度上減少了施工配線以及施工量，既方便又安全。

（3）易于維修，系統(tǒng)以模塊為單位直接控制室外轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號機(jī)、軌道電路，具有明確、完善的故障自診斷與故障指示，全部模塊支持熱拔插。系統(tǒng)克服了過去繼電器電氣集中系統(tǒng)“先分析——后處理”這一影響運(yùn)輸?shù)木S修方式，而是采用直接更換模塊，“先處理——后分析”的維修方式。

f41開放性好，MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)“消息傳遞”與“模塊拼裝”的聯(lián)鎖思路與現(xiàn)有DS6——11系統(tǒng)的15個狀態(tài)碼與拼圖設(shè)計的方式十分類似，并且系統(tǒng)預(yù)留出與其他計算機(jī)接口，便于站場改建、擴(kuò)建。

（5）節(jié)省空間，以現(xiàn)有的DS6-11計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)為例，共有3排14架繼電器組合，而MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)主要有3個機(jī)柜，其占地空間只相當(dāng)于1排繼電器組合那么大。

（6）操作簡單，MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采用“面向?qū)ο蟆钡脑O(shè)計思想，控制臺上的操作簡單易懂，人機(jī)對話界面，維修機(jī)儲存了每次聯(lián)鎖指令，以及故障記錄，便于查找維護(hù)。

三、MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的優(yōu)越性

鐵運(yùn)公司于2006年的技改建成由北京通信信號研究設(shè)計院研發(fā)的DS6-11型計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，但是此套計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，仍保留了6502電氣集中近40%的繼電器電路，結(jié)構(gòu)繁瑣，占地面積大，接線多、焊點(diǎn)多，導(dǎo)致故障多，抗干擾能力弱，并且還需要獨(dú)立的繼電器室、微機(jī)室、電源屏室，接口復(fù)雜，難于維護(hù)。隨著設(shè)備運(yùn)行時間的延長，在設(shè)備運(yùn)行中暴露出了一些問題，給安全長穩(wěn)運(yùn)行帶來了不利影響。主要存在的問題有：

（1）室內(nèi)繼電器組合故障率多發(fā)。

（2）每次查找、分析故障、工作量大、費(fèi)時。

上述問題致使信號工對設(shè)備維護(hù)困難，有時信號設(shè)備出了故障在短時間內(nèi)處理不完，影響貨物運(yùn)輸效率。

鐵路運(yùn)輸公司于2010年在機(jī)務(wù)段新上北京康吉森MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

1、硬件方面：

MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采用工業(yè)控制技術(shù)，全部取消現(xiàn)有DS6-11系統(tǒng)的所有繼電器，以模塊為單元直接控制室外轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號機(jī)、軌道電路，以明確完善的故障自診斷與故障指示及全部模塊支持熱拔插能力，機(jī)柜配線采用插接式電纜直接對應(yīng)分線盤，將施工量降到最低，采用直接更換模塊，先處理后分析的維修方式，實現(xiàn)“傻瓜式”施工與維修，從而使信號設(shè)備運(yùn)行更加可靠、安全。

2、軟件方面：

該系統(tǒng)聯(lián)鎖軟件已突破目前其他計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)聯(lián)鎖閉關(guān)自守的障礙，實現(xiàn)源代碼級的開放，并且其消息傳遞與模塊拼裝的聯(lián)鎖思路，實行全電子模塊化，從而保證最大限度地及早發(fā)現(xiàn)并解決軟件中的各種潛在安全隱患，計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)只要用戶輸入站場平面圖及必要的參數(shù)設(shè)置，即可自動生成聯(lián)鎖程序和數(shù)據(jù)，最大限度地降低人為錯誤。

四、MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的檢查維護(hù)與常見故障處理

MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)具有完善的自檢測和自診斷功能，因此，對它的維護(hù)可采用故障維修方式，既通過“日常巡視”進(jìn)行維護(hù)，并根據(jù)系統(tǒng)提示、報警信息進(jìn)行維修。

4.1日常維護(hù)：

1、系統(tǒng)UPS電源工作檢查。通過UPS電源面板指示燈的狀態(tài)進(jìn)行判斷。（UPS電源指示燈如有異常）便要及時處理。

2、IO模塊的工作檢查?？梢灾苯涌礄C(jī)柜組合模塊面板的狀態(tài)，也可以通過維修的模塊狀態(tài)進(jìn)行觀察。有故障及時處理。

3、CPU模塊的工作檢查。聯(lián)鎖機(jī)工作主要通過電務(wù)維修機(jī)里的“聯(lián)鎖機(jī)”狀態(tài)進(jìn)行觀察，上位機(jī)可以從操作臺進(jìn)行觀察，當(dāng)然從操作臺的顯示器上也可以觀察聯(lián)鎖機(jī)的工作狀態(tài)，可以清楚的了解到聯(lián)鎖機(jī)的“主控”、“同步”、“中斷”工作狀態(tài)。

4、機(jī)械室系統(tǒng)工作環(huán)境檢查。MCIS系統(tǒng)主要是電子器件產(chǎn)品，為了保證系統(tǒng)能穩(wěn)定可靠的工作，要求室溫控制在250c以下，防塵、防火、防鼠、防靜電措施良好。

4.2定期維護(hù)：

1、UPS電源斷電檢查。每季度要對UPS電源斷電檢查一次。檢查方法：斷開UPS電源的220v輸入電源，觀察UPS電源的電池工作是否正常。一般電池工作持續(xù)時間要大于5分鐘。如果時間太短，要考慮更換UPS電源電池。

2、24v電源模塊檢查。每季度要對24v電源檢查一次。檢查方法：用萬用表直流檔量24v電源模塊的24v直流輸出是否正常。

3、交換機(jī)檢查。每半年要對交換機(jī)檢查一次。檢查方法：交換機(jī)的工作電源是否正常，將網(wǎng)線都切換到備用交換機(jī)上看是否能正常工作。

4、聯(lián)鎖機(jī)切換檢查。每季度對聯(lián)鎖機(jī)切換檢查一次。檢查方法：將“主控”機(jī)轉(zhuǎn)換成“同步”機(jī)、“同步”機(jī)轉(zhuǎn)換成“主控”機(jī)，看是否能正常工作。

5、上位機(jī)切換檢查。每季度要對上位機(jī)切換檢查一次。檢查方法：利用切換器進(jìn)行切換，看是否能正常工作。

6、聯(lián)鎖設(shè)備接地電阻要定期檢查。每季度要對接地阻值檢查一次。接地電阻要達(dá)到規(guī)定的阻值。正常防雷≤4Ω，安全≤10Ω。

由于MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)主要是計算機(jī)和模塊單元需要干凈、涼爽的空間環(huán)境，信號維修人員通過每天對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行檢查，對系統(tǒng)設(shè)備通過面板指示等進(jìn)行觀察，此系統(tǒng)克服了電器集中繼電器電路接線多、焊點(diǎn)多，導(dǎo)致故障率高，并且故障分析處理速度慢的弱點(diǎn)，使維修、維護(hù)變得非常容易。

4.3常見故障處理

1、控制臺顯示器黑屏

控制臺顯示器電源指示燈滅燈：（1、電源故障、2、顯示器故障）控制臺顯示器間斷黑屏：（1、顯示器故障、2、電磁干擾、檢查接到控制臺的視頻線是否與強(qiáng)電電纜線路同溝同槽等。）

2、軌道區(qū)段不能正常解鎖

軌道區(qū)段分路不良會使進(jìn)路不能正常解鎖（可以查看上位機(jī)提示和維修機(jī)記錄）。

不能正常解鎖的方法：（1、觀察相應(yīng)進(jìn)路上是否留有始、終端，如果有，在始、終端的地方應(yīng)用菜單中的“人解”解鎖。2、如果無始、終端，采用相應(yīng)區(qū)段菜單里的“故障解”進(jìn)行解鎖）。

3、信號不能開放

認(rèn)真仔細(xì)的分析上位機(jī)提示和維修記錄。

檢查相應(yīng)信號的燈絲是否完好。

檢查相應(yīng)的信號組合配線和模塊的好壞。

4、道岔不能轉(zhuǎn)動

檢查相應(yīng)的道岔斷路器是否完好驅(qū)動道岔點(diǎn)，到分線盤端子測量是否有動作電源送出。（1）、如果分線盤端子沒有動作電源送出：A、檢查道岔模塊的好壞、B、檢查道岔組合配線是否完好。（2）、如果分線盤有動作電源送出：A、查找室外電纜是否完好、B、檢查室外道岔設(shè)備是否完好。

5、軌道區(qū)段故障

看相應(yīng)的區(qū)段軌道電壓是否正常（正常軌道電壓10.5v——16v）。

檢查相應(yīng)的軌道區(qū)段組合配線、軌道模塊是否完好。

6、UPS電源不穩(wěn)定

故障現(xiàn)象：蓄電池供電和直接供電表示燈頻繁切換，輸入電壓過高、過低與正常輸入表示燈頻繁切換故障分析：蓄電池工作不穩(wěn)定，外電源工作不穩(wěn)定。

處理：（1）、檢查蓄電池工作是否正常，可將UPS輸入靈敏度調(diào)低、（2）、提高UPS輸入電源穩(wěn)定性。

7、維修機(jī)故障

故障現(xiàn)象：維修機(jī)站場圖像紅屏，不能正常啟動

故障分析：通信中斷，維修機(jī)硬件故障

處理：檢查通信網(wǎng)絡(luò)，更換維修機(jī)。

8、聯(lián)鎖機(jī)故障

故障現(xiàn)象：上位機(jī)紅屏，與IOC模塊沒有通信

故障分析：通信中斷，聯(lián)鎖機(jī)硬件故障

處理：檢查通信網(wǎng)絡(luò)，維修聯(lián)鎖機(jī)。

MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)從2010年12月運(yùn)行到現(xiàn)在，也出現(xiàn)過一次硬件故障，壞了一個道岔模塊，在故障指示燈的提示下，更換后就消除了故障。故障率明顯下降，維修故障也變得簡單靈活了。

五、結(jié)束語

為了全面保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩跃鸵箬F路信號系統(tǒng)具有高可靠性和高安全性。MCIS模塊化計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的建成投用，解決了信號設(shè)備故障多的問題，以及信號設(shè)備維護(hù)難的問題，從而保證了生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)陌踩?、可靠性。為黃陵礦業(yè)鐵路專用線與先進(jìn)的國鐵接軌打下了堅實的基礎(chǔ)。